已知向量 a =(3,1), b =(2,2),则 cos…——2023 高考数学第 3 题答案解析

2023_全国甲卷 (2023·文)

2023 ?? 第 3 题 单选题 区分题
2023_全国甲卷 (2023·文)

3.已知向量 $\vec{a}=(3,1), \vec{b}=(2,2)$ ,则 $\cos \langle\vec{a}+\vec{b}, \vec{a}-\vec{b}\rangle=$()

A. $\frac{1}{17}$
B. $\frac{\sqrt{17}}{17}$
C. $\frac{\sqrt{5}}{5}$
D. $\frac{2 \sqrt{5}}{5}$
参考答案B

完整解析 · 逐步详解

【答案】B
【解析】
【分析】利用平面向量模与数量积的坐标表示分别求得 $|\vec{a}+\vec{b}|,|\vec{a}-\vec{b}|,(\vec{a}+\vec{b}) \cdot(\vec{a}-\vec{b})$ ,从而利用平面向量余弦的运算公式即可得解。

【详解】因为 $\vec{a}=(3,1), \vec{b}=(2,2)$ ,所以 $\vec{a}+\vec{b}=(5,3), \vec{a}-\vec{b}=(1,-1)$ ,则 $|\vec{a}+\vec{b}|=\sqrt{5^{2}+3^{2}}=\sqrt{34},|\vec{a}-\vec{b}|=\sqrt{1+1}=\sqrt{2},(\vec{a}+\vec{b}) \cdot(\vec{a}-\vec{b})=5 \times 1+3 \times(-1)=2$ ,所以 $\cos \langle\vec{a}+\vec{b}, \vec{a}-\vec{b}\rangle=\frac{(\vec{a}+\vec{b}) \cdot(\vec{a}-\vec{b})}{|\vec{a}+\vec{b}||\vec{a}-\vec{b}|}=\frac{2}{\sqrt{34} \times \sqrt{2}}=\frac{\sqrt{17}}{17}$ .

故选:B.

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